导图社区 糖代谢
糖是一类化学本质为多羟醛或多羟酮及其衍生物的有机化合物,糖代谢(carbohydrate metabolism)指葡萄糖(glucose,Glc)、糖原(glycogen,Gn)等在体内的一系列复杂的化学反应。在人体内糖的主要形式是葡萄糖(glucose,Glc)及糖原(glycogen,Gn)。葡萄糖是糖在...
这是一篇关于第四章 中枢神经系统药物的思维导图,包含镇静催眠药、抗癫痫药、抗精神病、药镇痛药、 抗抑郁药等。
糖是一类化学本质为多羟醛或多羟酮及其衍生物的有机化合物,糖代谢(carbohydrate metabolism)指葡萄糖(glucose,Glc)、糖原(glycogen,Gn)等在体内的一系列复杂的化学反应。在人体内糖的主要形式是葡萄糖(glucose,Glc)及糖原(glycogen,Gn)。葡萄糖是糖在..
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糖代谢
糖的无氧氧化
概念
糖的无氧氧化为机体快速供能
过程
糖酵解(十步)
脱氢反应
3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸
丙酮酸还原为乳酸
高能物质
1,3-二磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
不可逆反应(1/3/10)
Glu磷酸化→G-6-P
己糖激酶
F-6-P→F-1,6-BP
磷酸果糖激酶-1
PEP底物水平磷酸化→pyr
丙酮酸激酶
生成ATP
4分子ATP
消耗ATP
2分子ATP
乳酸生成
丙酮酸→乳酸
糖酵解的调节
取决于三个酶的活性
磷酸果糖激酶-1对调节糖酵解速率最重要
四聚体
有2个结合ATP的位点
活性中心内的催化部位
活性中心以外的别构部位
丙酮酸激酶是糖酵解的第二个重要调节位点
己糖激酶受到反馈抑制调节
葡糖激酶不受葡糖-6-磷酸影响
消耗ATP↑,细胞内ATP/AMP比值降低时,磷酸果糖激酶-1和丙酮酸激酶均被激活,葡萄糖分解加快,反之减慢
糖的有氧氧化
Glu→丙酮酸(细胞质)
丙酮酸→乙酰CoA(线粒体氧化脱羧/反应不可逆)
催化酶:丙酮酸脱氢酶复合体
E1
E2
E3
乙酰CoA经三羧酸循环及氧化磷酸化供能
调节:
底物的别构激活
产物的别构抑制
能量状态
钙离子的激活
条件:线粒体/有氧条件
3次不可逆反应
乙酰CoA+草酰乙酸→柠檬酸
第一个限速步骤
关键酶:柠檬酸合酶
异柠檬酸氧化脱羧→α-酮戊二酸
第一次氧化脱羧脱氢
第二次限速步骤
关键酶:异柠檬酸脱氢酶
α-酮戊二酸氧化脱羧→琥珀酰CoA
第二次氧化脱羧脱氢
第三次限速步骤
关键酶:α-酮戊二酸脱氢酶复合体
4次脱氢
琥珀酸→延胡索苏酸
关键酶:琥珀酸脱氢酶
结合在线粒体内膜
辅因子:FAD
生成1.5分子ATP
苹果酸→草酰乙酸
关键酶:苹果酸脱氢酶
1次底物水平磷酸化
琥珀酰CoA合成酶催化底物水平磷酸化
琥珀酰CoA
生理意义
三羧酸循环是三大物质分解产能的共同通路
三羧酸循环是糖、脂肪、氨基酸代谢联系的枢纽
血糖及其调节
血糖水平保持恒定
餐后:食物/短期饥饿:肝糖原分解/长期饥饿:糖异生
激素调节
胰岛素是降低血糖的主要激素
体内有多种升血糖激素
胰高血糖素
糖皮质激素
肾上腺素
糖异生
丙酮酸经丙酮酸羧化支路生成磷酸烯醇式丙酮酸
第一步由丙酮酸羧化酶催化,辅因子为生物素
第二步由磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化
两步共消耗2个ATP
将草酰乙酸转运出线粒体:①经苹果酸转运②经天冬氨酸转运
F-1,6-BP→F-6-P
G-6-P→Glu
调节
糖异生和糖酵解的反向调节主要针对两个底物循环
第一个底物循环:F-1,6-BP与F-6-P的互变
F-2,6-BP与AMP反向调节第一个底物循环
F-2,6-BP是肝内糖异生与糖酵解的主要调节信号
第二个底物循环:调节磷酸烯醇式丙酮酸与丙酮酸的互变
丙酮酸激酶受别构调节和磷酸化修饰调节
磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶受激素诱导的含量调节
丙酮酸羧化酶受乙酰CoA别构激活
维持血糖恒定是肝糖异生最重要的生理作用
糖异生是恢复或补充肝糖原储备的重要途径
糖异生增强有利于维持酸碱平衡
乳酸循环
糖原的合成与分解
糖原:经α-1,4-糖苷键和α-1,6-糖苷键连接而成的多糖
肌糖原:主要供肌肉所需
肝糖原:维持血糖水平
糖原的合成代谢
定义
合成部位
组织定位:主要在肝脏和肌肉
细胞定位:肌肉细胞的胞液
合成过程
葡萄糖活化为鸟苷二磷酸葡萄糖
关键酶:己糖激酶、磷酸葡萄糖变位酶
糖原合成的起始需要糖原引物
UDPG(活性葡萄糖)中的葡萄糖基连接形成直连和支链
糖原合酶(延长肽链)为关键酶,反应部位为胞浆
分支酶形成分支
增加水溶性,利于储存
增加非还原端数目,利于提高反应速度
耗能过程
糖原分子每增加一个葡萄糖残基,消耗2分子ATP
糖原分解
部位:胞液
关键酶:糖原磷酸化酶
从非还原型末端进行磷酸解
糖原磷酸化酶分解α-1.4-糖苷键释出G-1-P
只作用于α-1.4-糖苷键(除空间位阻作用影响外)
脱支酶分解α-1,6-糖苷键释出游离Glu
转移Glu残基
水解α-1,6-糖苷键
肝利用G-6-P生成Glu,而肌不能(缺乏葡糖-6-磷酸酶)
合成与分解的关键酶活性调节彼此相反
磷酸化修饰对两个关键酶进行反向调节
激素反向调节糖原的合成与分解
肝糖原和肌糖原分解受不同的别构剂调节
糖原积累综合征
磷酸戊糖途径
主要受NADPH/NADP+比值的调节
比值升高,途径被抑制,反之激活
定义:从糖酵解的中间产物G-6-P通过氧化、基团转移,最后回到糖酵解的代谢途径
反应过程
第一阶段:氧化反应:生成磷酸戊糖、NADPH+H和CO2
关键酶:葡糖-6-磷酸脱氢酶
第二阶段:非氧化反应
一系列集团转移反应
需要3分子磷酸戊糖才进入第二阶段
生成F-6-P和3-磷酸甘油醛
提供3C,4C,5C,6C,7C等中间产物(实质是C的转移)
核糖-5-磷酸在体内的生理功能
合成核苷酸及其衍生物的重要原料
体内磷酸核糖的主要生成方式
NADPH在体内的生理功能
提供生物合成的还原剂
参与羟化反应
是谷胱甘肽还原酶的辅酶,可维持谷胱甘肽的还原
还原性谷胱甘肽:体内主要的抗氧化剂,可以保护含巯基的酶或蛋白质
对于红细胞意义重大
发生在细胞质,不需要氧气
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